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元宇宙在健康医疗行业的前景展望
来源: | 作者:intehelcom | 发布时间: 111天前 | 704 次浏览 | 分享到:


元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,以及数字孪生技术生成现实世界的镜像,通过区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和编辑。同时元宇宙还是一个正在不断发展、演变的概念,不同参与者以自己的方式不断丰富着它的含义。

我国传统医疗模式面临医疗资源利用不合理、医疗服务质量欠佳、医疗体系效率较低、慢病诊疗管理覆盖面低等困境。随着元宇宙元素的出现及应用,医疗体系或将重构生态体系——围绕患者体验,建立起现实与虚拟之间的联系,最终实现健康元宇宙中全民健康的愿景。虽然元宇宙的发展尚处于萌芽阶段,随着相关技术如5G、云计算、XR及生态体系的培育,其有望在未来十年进入成熟阶段。目前元宇宙元素在健康医疗各个领域的应用已初见雏形,越来越多的企业及资本正涌入赛道,独角兽企业正在孕育中。


元宇宙在健康医疗领域目前主要集中在五大应用:


一、临床手术应用:


通过VR和AR技术实现患者内部解剖结构360度逼真成像,应用于术前模拟、手术预案制定、术中辅助等。

元宇宙元素可应用在临床手术的术前至术中的整个流程,通过VR/AR、全息影像等技术,解决手术病灶定位困难、医疗手术资源短缺以及医患沟通不畅等痛点。

通过在术前根据患者数据模拟结构解剖图,能够清楚展现各个部位并解决视角盲区,同时可将整个手术过程在术前模拟进行,减少手术时间、并发症的发生率和辐射暴露。而3D视觉平台也为病人和家属提供了解释沟通的方式,病人能够根据细节随时咨询情况,从而更加科学地了解疾病并克服内心恐惧。  

目前以色列已经研制成了了外科手术可视化AR系统,该系统可通过AR穿透性光学器件将患者脊柱的3D图片投影到外科医生的视网膜上,医生佩戴VR眼镜可以实时看到患者内部解剖结构,将脊椎部分的CT图像重叠在患者身上,确认位置。同时该设备还可为医生在复杂的手术中提供“X射线视觉”,实时且正确地指示手术器具的位置,主刀者即使不看监视器,眼睛不离开患者,也能进行手术。


(图片来源:augmedics.com)


二、医疗机器人应用:


医疗机器人通过VR、脑机接口、人工智能等技术,解决康复、脑部及精神疾病治疗的瓶颈, 解决大脑及神经肌病缺乏有效治疗、临床康复环境存在局限的问题。

康复系统可采用VR技术构建虚拟环境平台,为患者设计虚拟的康复训练场景和医疗作业任务,使患者借助于虚拟环境产生临场感,提高患者投入康复医疗的积极性,将康复训练、心理治疗和病案数据库管理结合为一体。另外还可以通过脑机接口,连接大脑和外部设备,实现大脑与设备之间的信息交换,通过精确的电流刺激让大脑产生特定感觉,应用于癫痫、瘫痪、失语等脑/神经相关的疾病,脑卒中康复治疗等。


(图片来源:neuralink.com)


三、医疗教学应用:


元宇宙元素可应用在医疗培训的增强教学、解剖教学及数字医学图书馆建设中,解决教学场景不够逼真、解剖实体标本供体不足、地理及病例局限性等痛点。在5G的高速度基础上,通过VR和AR技术提供患者疾病的360°视图,能够使受训人员获得不受时间和空间限制的学习和临床训练,从而解决教学场景不够逼真、医学解剖实体标本供体不足、地理和病例局限性等问题。

使用虚拟实景来培训医务人员或学生,VR/AR可穿戴设备可以提供患者疾病的360°视图,通过加强教学进行学习和临床训练,让学习者更有代入感;同时由于手术在虚拟中进行,学生拥有自己动手及试错的机会,并能得到老师的即时反馈,以便再次尝试和修正。

VR 技术应用于指导学生进行人体解剖,通过 VR 影像对器官进行 360°无死角的观察,轻松透视各器官组织之间的比邻关系,同时解决了实体标本供体不足的难题。

结合VR+AI技术,可建立数字医学图书馆。一方面利用VR技术帮助用户以沉浸式的方式观看医疗教及真实手术过程;另一方面利用AI技术智能分析读者需求和思维,实现数字图书馆的人性化和智慧化。



目前美国的Oculus头盔技术已经应用于增强现实培训课程,包括为康涅狄格大学医疗中心整形外科住院医生培训,为全球抗击新冠疫情的卫生工作者提供增强现实培训课程中,Oculus可在智能手机上模拟如何正确地穿戴和脱卸防护装备。

而美国的OSSO VR则为外科医生、医疗器械专家等提供基于VR的手术培训和模拟方案。其高度逼真的视觉技术,再现手术室场景,让用户通过VR遥控装置,在虚拟环境中锻炼各类手术的实际操作;同时允许外科医生在3D空间中跟新医疗设备互动,提高用户对医疗器械公司新的解决方案的熟悉程度。


四、药物、医疗器械研发:


元宇宙元素可以应用在药物研发及医疗器械研发与制造中,解决药物研发成本高、研发周期长、成功率低,以及医疗器械研发制造中精密度要求高等难点。将AI、大数据、AR等技术应用于药物研发及医疗器械研发与制造,能够达到缩短研发时间,达到降本增效的目的。

根据药物研发过程,AI技术及相关技术可用于靶点发现、早期药物研发、临床前实验的设计与处理、临床试验、现有药物再利用、信息整合与新见解输出等多个方向。既能够缩短药物研发的时间,又能够大大降低成本,助力药企开发有差异性、竞争力、技术门槛高的药物。

区块链技术可以提供技术平台,方便多方信息传递并保持信息的准确性;可以改善临床和试验数据的共享,有效追踪数据并确保数据的完整性和准确性;知识产权管理方面,时间戳数字轨迹管理也有助于确保知识产权的优先级有利于合作式研发。

而在医疗器械研发中,则可以为医疗设备提供全场景解决方案,覆盖从研发设计、生产运营、销售推广,一直到培训指导以及售后增值服务等的设备全生命周期,形成价值闭环,助力构建医疗数字化生态,实现降本增效。


五、AI超级医生:


元宇宙的愿景是万事万物的数据化,随着越来越多的体征数据的采集以及连接,一个实时反应人体在生理、精神、营养等各个领域的虚拟人体将会构建起来未来80%的疾病治疗流程面对的将会是“AI超级医生”,他们背后有强大云计算引擎支撑,经扫描全身,几秒钟内就可以给出体检报告,对于我们的病情给与诊断和初步治疗方案并且帮助我们进行主动的个性化的疾病管理基于大数据及AI技术进行人口健康管理、疾病智能诊断和预判。

美国健康数据分析平台Evidation Health,通过可穿戴设备量化和分析用户的行为,识别和部署最有效的患者管理策略和干预措施,为医药企业以及数字健康产品和平台提供真实有效的临床数据。

而在此基础之上,通过大量真实病历、循证医学库的积累,利用深度学习技术对患者的医学影像、病理及临床数据进行自动识别和分析,模拟医生思维和诊断推理,从而实现对患者的诊断,包括CDSS,智慧病案,人工智能影像诊断、人工智能病理诊断等。而借助人工智能技术,通过对文本、影像等多模态海量数据的综合挖掘,发掘病人检查信息、既往病历和社会(自然)环境之间的联系,建立预测分析模型,进一步探索疾病分布演化规律,实现对疾病流行趋势的预测。



2021年被称为元宇宙元年,入局医疗领域的玩家数量也明显增加:2021年全球AR/VR技术的数字健康初创公司融资金额是2020年的2倍有余。相比于VR/AR在医疗行业的应用,AI+医疗领域的行业发展更加成熟,投融资金额规模更大、数量更多,自2016年开始,我国在AI+医疗领域的年投资额便已经超过了35亿元,其中AI+新药研发和AI辅助检查则占据了90%以上。